11. Wzmacniacze mocy. Klasy pracy tranzystora we wzmacniaczach mocy. - kąt przepływu

Podobne dokumenty
Gdy wzmacniacz dostarcz do obciążenia znaczącą moc, mówimy o wzmacniaczu mocy. Takim obciążeniem mogą być na przykład...

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Opracowane przez D. Kasprzaka aka 'master' i D. K. aka 'pastakiller' z Technikum Elektronicznego w ZSP nr 1 w Inowrocławiu.

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

12. Zasilacze. standardy sieci niskiego napięcia tj. sieci dostarczającej energię do odbiorców indywidualnych

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

Zasada działania tranzystora bipolarnego

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Tranzystory bipolarne

Liniowe układy scalone. Budowa scalonego wzmacniacza operacyjnego

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

PODSTAWY ELEKTRONIKI I TECHNIKI CYFROWEJ

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Ćwiczenie nr 4 Tranzystor bipolarny (npn i pnp)

Ćwiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp

Wzmacniacz jako generator. Warunki generacji

Lekcja 19. Temat: Wzmacniacze pośrednich częstotliwości.

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

Przekształtniki impulsowe prądu stałego (dc/dc)

Zadania z podstaw elektroniki. Zadanie 1. Wyznaczyć pojemność wypadkową układu (C1=1nF, C2=2nF, C3=3nF):

Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY

Wykład 2 Projektowanie cyfrowych układów elektronicznych

PL B1. AZO DIGITAL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL BUP 20/10. PIOTR ADAMOWICZ, Sopot, PL

WZMACNIACZE MOCY. Klasy, zniekształcenia nieliniowe, sprawność energetyczna, wzmacniacze przeciwsobne, zabezpieczenia przeciwzwarciowe.

III. TRANZYSTOR BIPOLARNY

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Dobór współczynnika modulacji częstotliwości

Wykład VIII TRANZYSTOR BIPOLARNY

Ćwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET

Przetwornica mostkowa (full-bridge)

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

Tranzystor bipolarny. przykłady zastosowań cz. 1

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Laboratorium Elektroniki

Badanie układów prostowniczych

Ćwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia

Ćwiczenie - 4. Podstawowe układy pracy tranzystorów

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 3 Proste przyrządy elektroniczne

Wzmacniacz operacyjny

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

TRANZYSTORY BIPOLARNE ZŁĄCZOWE

Wiadomości podstawowe

Wydział Elektryczny. Temat i plan wykładu. Politechnika Białostocka. Wzmacniacze

Zasilacze: Prostowniki niesterowane, prostowniki sterowane

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 11/18. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 01/19

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

Politechnika Białostocka

Liniowe układy scalone

Zasilacz. Ze względu na sposób zmiany napięcia do wartości wymaganej przez zasilany układ najczęściej spotykane zasilacze można podzielić na:

Przekształtniki napięcia stałego na stałe

Tranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny

Politechnika Białostocka

Ćwiczenie 3 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Tranzystor bipolarny. przykłady zastosowań

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania.

Wzmacniacze, wzmacniacze operacyjne

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Ogólny schemat blokowy układu ze sprzężeniem zwrotnym

Stabilizatory liniowe (ciągłe)

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

DANE: wartość skuteczna międzyprzewodowego napięcia zasilającego E S = 230 V; rezystancja odbiornika R d = 2,7 Ω; indukcyjność odbiornika.

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

Ćwiczenie nr 05 1 Oscylatory RF Podstawy teoretyczne Aβ(s) 1 Generator w układzie Colpittsa gmr Aβ(S) =1 gmrc1/c2=1 lub gmr=c2/c1 gmr C2/C1

Ćw. 7 Wyznaczanie parametrów rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych (płytka wzm. I)

Kondensator wygładzający w zasilaczu sieciowym

Opis techniczny badanego układu

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Układy zasilania tranzystorów

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

(57) 1. Układ samowzbudnej przetwornicy transformatorowej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B2 PL B2 H02M 3/315. fig.

Politechnika Białostocka

Zespół Szkół Łączności w Krakowie. Badanie parametrów wzmacniacza mocy. Nr w dzienniku. Imię i nazwisko

Państwowa WyŜsza Szkoła Zawodowa w Pile Studia Stacjonarne i niestacjonarne PODSTAWY ELEKTRONIKI rok akademicki 2008/2009

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 05/18. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 09/18

Politechnika Białostocka

Liniowe układy scalone

Lekcja 21. Temat: Wzmacniacze mocy m.cz.

7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier)

Stabilizatory impulsowe

Zaznacz właściwą odpowiedź (właściwych odpowiedzi może być więcej niż jedna)

Prostowniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Budowa układu.

Instrukcja nr 5. Wzmacniacz różnicowy Stabilizator napięcia Tranzystor MOSFET

LI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP II Zadanie doświadczalne

kierunek: Automatyka i Robotyka Zadania uzupełniające do wykładu i ćwiczeń laboratoryjnych z Elektroniki sem. II

Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia

Systemy i architektura komputerów

WZMACNIACZE RÓŻNICOWE

EUROELEKTRA. Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. Rok szkolny 2012/2013. Zadania dla grupy elektronicznej na zawody II stopnia

Laboratorium układów elektronicznych. Wzmacniacze mocy. Ćwiczenie 3. Zagadnienia do przygotowania. Literatura

Temat: Wzmacniacze operacyjne wprowadzenie

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 12/17. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 05/18

Transkrypt:

11. Wzmacniacze mocy 1 Wzmacniacze mocy są układami elektronicznymi, których zadaniem jest dostarczenie do obciążenia wymaganej (na ogół dużej) mocy wyjściowej przy możliwie dużej sprawności i małych zniekształceniach sygnału. P Z PC P0 - moc dostarczana zasilacza - moc strat we wzmacniaczu (w kolektorach tranzystorów wyjściowych) - moc użyteczna Schematyczne przedstawienie bilansu mocy we wzmacniaczach mocy Klasy pracy tranzystora we wzmacniaczach mocy - kąt przepływu klasa A - gdy kąt przepływu =360 klasa B gdy prąd płynie przez pół okresu tj. =180 klasa AB - gdy 180 < <360 klasa C - gdy <180. 3 1

Wzmacniacz z obciążeniem rezystancyjnym Wzmacniacze mocy klasy A Wzmacniacz klasy A z obciążeniem rezystancyjnym: a) schemat, b) charakterystyka prosta obciążenia hiperbola mocy admisyjnej Q - punkt pracy zapewniający największą moc wyjściową Zalety: - ewidentna prostota największa teoretyczna sprawność układu jest mała i wynosi 5% Wady: - przy braku sygnału w tranzystorze i w obciążeniu tracona jest ta sama moc równa połowie mocy dostarczanej z zasilacza - przepływ składowej stałej prądu przez obciążenie 4 Wzmacniacze mocy klasy A Wzmacniacz z obciążeniem transformatorowym R L n RL większa sprawność - przy pełnym wysterowaniu wynosi: 50% W przypadku braku sygnału na obciążeniu R L nie wydziela się moc ponieważ nie przepływa tam składowa stała (separacja poprzez transformator). Moc użyteczna jest jedyną mocą wydzielaną na obciążeniu. - rezystancja zmiennoprądowa (widziana przez transformator) n - przekładnia transformatora r - rezystancja stałoprądowa (uzwojenia pierwotnego transformatora) Wada konieczność stosowania transformatora (transformator jest zwykle gabarytowo duży i ogranicza pasmo transmitowanych częstotliwości) Zaleta dwukrotne powiększenie sprawności w stosunku do wzmacniacza z obciążeniem rezystancyjnym 5 Wzmacniacz mocy klasy B a) zasilany z dwóch źródeł napięcia b) zasilany jednego źródła Wykorzystywana jest para tranzystorów komplementarnych. Tranzystory komplementarne są to dwa tranzystory jeden p-n-p i drugi n-p-n, które różnią się jedynie typami przewodnictwa, a parametry elektryczne mają identyczne 6

Wzmacniacz mocy klasy B Przy braku sygnału prąd przez tranzystory T 1 i T nie płynie prąd. 1. Gdy chwilowe napięcie sygnału jest dodatnie przewodzi tranzystor T 1.. Gdy chwilowe napięcie sygnału jest ujemne przewodzi tranzystor T. Oba tranzystory nigdy nie przewodzą jednocześnie. Tranzystory pracują w konfiguracji WC (wtórnik emiterowy) co zapewnia znaczne wzmocnienie prądowe. teoretyczna sprawność dla wzmacniacza mocy klasy B wynosi 78%. 7 Wzmacniacz mocy klasy B Wada wzmacniacze klasy B zniekształcenia skrośne Ujawniają się one przy naprzemiennym przejmowaniu pracy przez tranzystory T 1 i T. W zakresie małych napięć U BE charakterystyka tranzystora jest silnie nieliniowa. Ponadto dla wartości mniejszych niż ok. 0,5V prąd bazy jest pomijalnie mały. Powoduje to silnie zniekształcenie przebiegu napięcia na obciążeniu dla zakresu małych napięć sygnału. 8 Wzmacniacz mocy klasy AB U AB, U AB / - napięcia polaryzacji wstępnej we wzmacniaczu klasy AB; a) jedno źródło napięcia b) dwa źródła napięcia 9 3

Wzmacniacz mocy klasy AB Punkt pracy każdego z tranzystorów przesunięty powyżej silnego zagięcia charakterystyki wejściowej dla małych prądów Przy małych sygnałach pracują obydwa tranzystory, przy czym różnica ich prądów linearyzuje charakterystykę. Dla dużych sygnałów tranzystory pracują na zmianę. efekt zastosowania polaryzacji wstępnej eliminującej zniekształcenia skrośne 10 Wzmacniacz mocy klasy AB Wzmacniacz mocy klasy AB z układem sterowania (wzmacniacz sterujący WS) oraz diodami, których spadki napięć polaryzują wstępnie końcówkę mocy. 11 Aby otrzymać dużą moc wyjściową wzmacniacza trzeba stosować tranzystory o dużych wartościach współczynników wzmocnienia prądowego. W tym celu używa się często dwóch tranzystorów zestawianych w układzie Darlingtona. Oba te tranzystory można traktować jako jeden o końcówkach zaznaczonych jak na rysunku. Współczynnik wzmocnienia prądowego w układzie Darlingtona wynosi: 1 1 gdzie: - współczynnik wzmocnienie prądowego tranzystora T 1 Układ Darlingtona; a) z tranzystorami tego samego typu b) z tranzystorami przeciwstawnymi - współczynnik wzmocnienie prądowego tranzystora T 1 4

Wzmacniacz mocy klasy AB - realizacja układowa C 1 kondensator doprowadzający sygnał do wzmacniacza, T 5 - stopień sterujący, R 1, R potencjometryczne zasilanie bazy, R 4 rezystor emiterowy, R 3 rezystor kolektorowy, D 1 D D 3 D 4 polaryzacja wstępna wzmacniacza utrzymująca punkt pracy w klasie AB, T T 4 i T 1 T 3 - dwie pary komplementarne C kondensator wyprowadzający wzmocniony sygnał na obciążenie R L Schemat wzmacniacza mocy klasy AB o symetrii komplementarnej 13 Wzmacniacz mocy klasy AB - realizacja układowa C 1 kondensator doprowadzający sygnał do wzmacniacza, T 5 - stopień sterujący, R 1, R potencjometryczne zasilanie bazy, R 4 rezystor emiterowy, R 3 rezystor kolektorowy, D 1 D polaryzacja wstępna wzmacniacza utrzymująca punkt pracy w klasie AB, T T 4 - para komplementarna T 1 T 3 para końcowa (tranzystory tego samego typu) C kondensator wyprowadzający wzmocniony sygnał na obciążenie R L Schematy wzmacniacza mocy klasy AB o symetrii quasikomplementarnej 14 5